《2021届山东省高考生物一轮复习课件：第19讲 基因突变与基因重组》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届山东省高考生物一轮复习课件：第19讲 基因突变与基因重组（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、生物的变异 育种与进化 第七单元 第19讲基因突变与基因重组 栏 目 导 航 考点一基因突变考点二基因重组课堂小结 内化体系随堂演练 巩固提升 1 实例分析 镰刀型细胞贫血症 考点一基因突变 DNA复制 转录 翻译 a 血红蛋白 基因突变 2 概念 DNA分子中发生 而引起的 的改变 叫做基因突变 3 时间 主要发生在 4 诱发基因突变的外来因素 连线 碱基对的替换 增添和缺失 基因结构 有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 5 突变特点 1 一切生物都可以发生 2 随机性 可以发生在生物个体发育的 可以发生在细胞内 上和同一DNA分子的 3 低频性 自然状态下 突变频率很 4 不定向性 一个
2、基因可以向不同的方向发生突变 产生一个以上的 还可能发生回复突变 普遍性 任何时期 不同DNA分子 不同部位 低 等位基因 归纳整合 1 通过模型构建理解基因突变的机理 类型及特点 2 分析基因突变与生物性状的关系 1 基因突变引起生物性状的改变 2 基因突变未引起生物性状改变的4大原因 突变部位 基因突变发生在基因的非编码区 密码子简并性 若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状不改变 隐性突变 若基因突变为隐性突变 如AA中其中一个A a 此时性状也不改变 有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置 但该蛋白质的功能不变 提示 不对 只要DNA中结构改变就发生了基
3、因突变 2 图中氨基酸没有改变 说明了密码子具有怎样的特点 提示 具有简并性 教材深挖 1 结合教材必修2P81 学科交叉 阅读下述材料 具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体 即杂合体 并不表现镰刀型细胞贫血症的症状 因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白 并对疟疾具有较强的抵抗力 镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区 请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响 提示 镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力 这说明在易患疟疾的地区 镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一面 虽然这个突变体的纯合子对生存不利 但其杂合子却有利于当地人的生存 2 教材必修2P82 批判性思维 基
4、因突变率低 且多数有害 为什么还认为能为生物进化提供原材料 提示 对于生物个体而言 发生自然突变的频率是很低的 但是 一个物种往往是由许多个体组成的 就整个物种来看 在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的 其中有不少突变是有利突变 对生物的进化有重要意义 因此 基因突变能够为生物进化提供原材料 命题点一基因突变的实质 特点及意义1 2019 广东江门一模 如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 已知WNK4基因发生了一种突变 导致1169位的赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 A 处插入碱基对G CB 处碱基对A T替换为G CC 处缺失碱基对A TD 处碱基对
5、G C替换为A T B 解析 根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG可知 WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA 那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG 因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG 由此可推知 该基因发生的突变是 处碱基对A T替换为G C 2 2018 山西太原期末 如图为某植物细胞一个DNA分子中a b c三个基因的分布状况 图中 为无遗传效应的序列 有关叙述正确的是 A 基因a b c均可能发生基因突变 体现了基因突变具有普遍性B 也可能发生碱基对的增添 缺失和替换 但不属于基因突变C 一个细胞周期中 间期基因突变频率较高 主要是由于
6、间期时间相对较长D 在减数分裂的四分体时期 b c之间可发生交叉互换 B 解析 对a b c等不同基因而言 基因突变均可能发生 这体现了基因突变的随机性 也可能发生碱基对的增添 缺失和替换 但没有改变基因的结构 因而不属于基因突变 一个细胞周期中 间期基因突变频率较高 主要是由于间期在进行DNA复制 此时DNA的双螺旋结构已经打开 很容易发生突变 在减数分裂的四分体时期 只有同源染色体的非姐妹染色单体间才可发生交叉互换 有关基因突变的 一定 和 不一定 1 基因突变一定会引起基因结构的改变 即基因中碱基排列顺序的改变 2 基因突变不一定会引起生物性状的改变 3 基因突变不一定都产生等位基因 真
7、核生物染色体上的基因突变可产生它的等位基因 而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因 4 基因突变不一定都能遗传给后代 基因突变如果发生在体细胞的有丝分裂过程中 一般不遗传给后代 但有些植物可能通过无性生殖传递给后代 如果发生在减数分裂过程中 可以通过配子传递给后代 命题点二基因突变的类型判断与实验探究3 2019 河南郑州调研 经X射线照射的紫花香豌豆品种 其后代中出现了几株开白花的植株 下列叙述错误的是 A 白花植株的出现是对环境主动适应的结果 有利于香豌豆的生存B X射线不仅可引起基因突变 也会引起染色体变异C 通过杂交实验 可以确定是显性突变还是隐性突变D 观察白花植株自交后代的性状
8、 可确定是否是可遗传的变异 A 解析 白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变 不一定有利于生存 A项错误 X射线可引起基因突变和染色体变异 B项正确 应用杂交实验 通过观察其后代的表现型及比例 可以确定是显性突变还是隐性突变 C项正确 白花植株自交后代若有白花后代 可确定为可遗传变异 否则为不可遗传变异 D项正确 命题点二基因突变的类型判断与实验探究3 2019 河南郑州调研 经X射线照射的紫花香豌豆品种 其后代中出现了几株开白花的植株 下列叙述错误的是 A 白花植株的出现是对环境主动适应的结果 有利于香豌豆的生存B X射线不仅可引起基因突变 也会引起染色体变异C 通过杂交实验 可以确定
9、是显性突变还是隐性突变D 观察白花植株自交后代的性状 可确定是否是可遗传的变异 A 解析 白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变 不一定有利于生存 A项错误 X射线可引起基因突变和染色体变异 B项正确 应用杂交实验 通过观察其后代的表现型及比例 可以确定是显性突变还是隐性突变 C项正确 白花植株自交后代若有白花后代 可确定为可遗传变异 否则为不可遗传变异 D项正确 4 2016 全国卷 T32节选 基因突变既可由显性基因突变为隐性基因 隐性突变 也可由隐性基因突变为显性基因 显性突变 若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变 且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体 则
10、最早在子 代中能观察到该显性突变的性状 最早在子 代中能观察到该隐性突变的性状 最早在子 代中能分离得到显性突变纯合体 最早在子 代中能分离得到隐性突变纯合体 一 二 三 二 解析AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa 而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa 题目中已知在子一代中都得到了基因型为Aa的个体 所以不论是显性突变还是隐性突变 在子一代中的基因型都有Aa 该基因型个体表现显性性状 故最早可在子一代观察到该显性突变的性状 该种植物自花授粉 且子一代基因型为Aa 则子二代的基因型有AA Aa和aa三种 故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状 aa 子一代虽然出现了显性突变纯合体 AA
11、但与基因型为Aa的杂合体区分不开 都表现显性性状 需要再自交一代 若后代不发生性状分离 才可证明基因型为AA 故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体 AA 只有隐性突变纯合体 aa 才表现隐性性状 所以该性状一经出现 即可确定是纯合体 故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体 aa 1 探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法 2 显性突变和隐性突变的判定 1 显性突变如a A 该突变一旦发生即可表现出相应性状 隐性突变如A a 突变性状一旦在生物个体中表现出来 该性状即可稳定遗传 2 显性突变和隐性突变的判断方法 选取突变体与其他已知未突变体杂交 据子代性状表现判断 若后代全为未突变体 则为隐性
12、突变 若后代全为突变体 则为显性突变 让突变体自交 观察子代有无性状分离而判断 若后代出现性状分离 则为显性突变 若后代没有性状分离 则为隐性突变 命题点三突变基因的位置实验探究5 2019 广东江门一模 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变 使野生型 一般均为纯合子 变为突变型 让该雌鼠与野生型雄鼠杂交 F1的雌 雄鼠中均有野生型和突变型 由此可以推断 该雌鼠的突变为 A 显性突变B 隐性突变C Y染色体上的基因突变D X染色体上的基因突变 解析 由于这只野生型雄鼠为纯合子 而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变 F1的雌 雄鼠中出现性状分离 所以该突变基因为显性基因 即该突变为显性突变
13、 突变基因可能在常染色体上 也可能在X染色体上 A 6 2018 山西太原期末 某科研人员在某地区野生型果蝇 正常眼色 种群中发现两只突变型褐眼雌果蝇 分别记为果蝇A和果蝇B 为研究果蝇A和果蝇B的突变是否为同一突变类型 进行了如下实验 突变基因均能独立控制褐色素的合成而表现褐眼 据此分析正确的是 A 果蝇A发生了隐性突变 突变基因位于X染色体上B 果蝇A发生了显性突变 突变基因位于常染色体上C 果蝇B发生了显性突变 突变基因位于X染色体上D 让果蝇A与实验二中F1代褐眼雄果蝇杂交 其后代出现褐眼果蝇的概率是2 3 D 解析 假设与果蝇A的表现型相关的基因用A和a表示 若果蝇A发生了隐性突变
14、且突变基因位于X染色体上 则果蝇A的基因型为XaXa 纯合正常眼雄果蝇的基因型为XAY 子代雌蝇 XAXa 全为正常眼 雄蝇全为褐眼 XaY 与表中信息不符 若果蝇A发生了显性突变 突变基因位于常染色体上 则果蝇A的基因型为Aa 纯合正常眼雄果蝇的基因型为aa 则子代雌 雄果蝇中正常眼 褐眼 1 1 与表中信息不符 若果蝇A发生了显性突变 突变基因位于X染色体上 则果蝇A的基因型为XAXa 纯合正常眼雄果蝇的基因型为XaY 子代基因型及其比例为XAXa XaXa XAY XaY 1 1 1 1 在基因型XAY致死的情况下 子代雌蝇中的正常眼 褐眼 1 1 雄蝇全为正常 与表中信息相符 综上分析
15、 果蝇A发生了显性突变 突变基因位于X染色体上 A B错误 实验二与实验三的子代中 具有正常眼与褐眼的果蝇在雌 雄中的数量比相同 说明眼色的遗传与性别无关 果蝇B的突变基因位于常染色体上 又因在实验三的子代雌 雄果蝇中 褐眼 正常眼 2 1 说明实验二中的子代褐眼雌 雄果蝇均为杂合子 褐眼为显性性状 果蝇B发生了显性突变 且存在显性纯合致死效应 C错误 假设与果蝇B的表现型相关的基因用B和b表示 若上述突变基因均能独立控制褐色素的合成而表现褐眼 则果蝇A的基因型为bbXAXa 实验二中F1褐眼雄果蝇的基因型为BbXaY 二者杂交 因XAY致死 所以后代出现褐眼果蝇的概率是1 1 2bb 1 3
16、XaXa 1 3XaY 2 3 D正确 1 范围 主要是 生物的 生殖过程中 2 实质 的重新组合 考点二基因重组 真核 有性 控制不同性状的基因 3 类型 1 自由组合型 位于 上的 随非同源染色体的 而发生重组 如右图 非同源染色体 非等位基因 自由组合 2 交叉互换型 位于 随四分体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组 同源染色体上的等位基因 4 基因重组的结果 产生 导致 出现 5 基因重组的意义 1 是 的来源之一 2 为 提供材料 3 是形成 的重要原因之一 新的基因型 重组性状 生物变异 生物进化 生物多样性 归纳整合 1 基因突变与基因重组的比较 2 基因突变和基因重组的判断技巧 思维探究 图示解读基因重组的类型 1 上述类型1 3依次代表哪类基因重组 提示 类型1为交叉互换型 类型2为自由组合型 类型3为基因工程 2 请指出三类基因重组发生的时期 提示 类型1发生于M 前期 类型2发生于M 后期 类型3发生于基因工程操作过程中 教材深挖 1 AaBB的个体自交后代出现性状分离属于基因重组吗 为什么 提示 不属于 基因型为AaBB的个体 由于存在相同基因BB 所以不存在
